Üretim Teknikleri – Basım Teknolojileri – Basım Teknolojileri Ödevleri – Basım Teknolojileri Ödev Ücretleri – Basım Teknolojileri Bölümü

3D Baskı Teknolojileri ve Malzemeleri

3D baskıda yeni olan tasarımcıların ve mühendislerin karşılaştığı en zorlu görevlerden biri, uygulamalarına en uygun çözümü belirlemek için mevcut olan çok sayıda teknoloji ve malzeme arasında gezinmek zorunda kalmaktır.

Aşağıdaki bölümlerde, her teknolojinin nasıl çalıştığı, her teknolojiyle ilişkili ortak malzemeler ve bunların en yaygın uygulamaları hakkında ayrıntılı açıklamalar sunulacaktır. Bu bilgiyi kullanarak, belirli bir tasarım için hangi teknolojinin en uygun olduğunu belirlemek mümkün olmalıdır.

Belirli bir tasarım için en uygun 3D baskı sürecini seçmek zor olabilir. 3B baskı yöntemleri ve malzemeleri yelpazesi, çoğu zaman, her biri boyutsal doğruluk, yüzey kalitesi ve işlem sonrası gereksinimler gibi özelliklerde farklılıklar sunan birkaç işlemin uygun olduğu anlamına gelir.

3D Baskı Teknolojilerinin Sınıflandırılması

ISO/ASTM 52900 Standardı, tüm terminolojiyi standartlaştırmanın yanı sıra farklı 3D baskı yöntemlerinin her birini sınıflandırmak için 2015 yılında oluşturulmuştur. Toplam yedi süreç kategorisi oluşturulmuştur. Bunların her biri ve ilgili süreç açıklaması sunulmaktadır.

Not: Bu çalışmada tartışılan teknolojilerle ilgili olarak, Direct Energy Deposition veya Sheet Lamination gibi daha az yaygın olan 3D baskı yöntemleri bu baskının kapsamı dışındadır. Bu teknolojileri bu çalışmanın gelecekteki sürümlerinde eklemeyi amaçlıyoruz.

3D Baskı Malzeme Grupları

3D baskı teknolojileri gibi 3D baskı malzemeleri de kategorilere ayrılabilir. 3D baskı malzemelerinin büyük çoğunluğu 2 gruba ayrılabilir; polimerler ve metaller.

Polimerler

Plastikler gibi polimerler birçok farklı biçimde gelir ve özelliklerinin çeşitliliği, bunların geniş bir uygulama yelpazesi için kullanıldığını görür. Polimerler, yapıştırıcılardan biyomedikal cihazlara kadar her şeyde bulunur. Bugün, polimer endüstrisi çelik, alüminyum ve bakır endüstrilerinin toplamından daha büyüktür.

3D baskıdaki polimerler genellikle üç farklı biçimde gelir: filament, reçine ve toz. 3D baskıda polimerler genellikle iki kategoriye ayrılır: termoplastikler ve termosetler. Esas olarak termal davranışlarında farklılık gösterirler.

Termoplastikler

Termoplastikler, genellikle özelliklerini korurken tekrar tekrar eritilebilir ve katılaştırılabilir. Hem geleneksel enjeksiyon kalıplama hem de FFF baskı işlemleri, katı termoplastikleri dövülebilir bir duruma ısıtarak ve daha sonra katılaşacağı bir kalıba veya bir inşaat platformuna enjekte ederek veya ekstrüde ederek termoplastiklerden yararlanır. Yaygın termoplastik ürünler arasında plastik şişeler, LEGO tuğlaları bulunur.

Termosetler

Termoplastiklerin aksine termosetler erimez. Termosetler tipik olarak viskoz bir sıvı olarak başlar ve katı hale gelmek için kürlenir. Sertleşme, ısı, ışık maruziyeti veya bir katalizör ile karıştırma yoluyla gerçekleşebilir. Termosetler katılaştıktan sonra eritilemezler ve bunun yerine yüksek sıcaklıklara maruz kaldıklarında yapısal bütünlüklerini kaybederler.

SLA/DLP ve Malzeme Püskürtme işlemleri, bir lazer veya UV ışığına maruz kaldığında sertleşen fotopolimer termosetler kullanır. Yaygın termoset ürünler arasında iki parçalı epoksiler, bowling topları ve ocak üstündeki düğmeler gibi yüksek sıcaklık bileşenleri bulunur.

3D yazıcı araştırma ödevi
3d yazıcı Ne İşe Yarar
3d Yazıcı Nedir
3d baskı Nedir
3d yazıcılar Nedir Ne İşe Yarar
3d Yazıcı Nasıl Çalışır
3d yazıcı Nedir eodev
stereolithography (sla) teknolojisi.

Metal

Çeşitli formlarda (katı filamentler, toz, reçineler) kullanılan polimerlerin aksine, metal 3D baskıda neredeyse yalnızca tozlar kullanılır. Metal baskı, çeşitli metalik tozlardan yüksek kaliteli, fonksiyonel ve yük taşıyan parçaların üretilmesine olanak tanır.

Parçacık boyutu dağılımı, şekli ve akışkanlığı (akarken tek tek parçacıklara etki eden toplu kuvvetler), bir metal tozunun 3D baskı için ne kadar uygun olduğunu yöneten önemli özelliklerdir.

Bazı 3B baskı teknolojileri, seramik (tipik olarak seramik tozuyla doldurulmuş bir polimer) veya kompozitlerden (doğranmış karbon dolgulu filamentler veya metal-naylon tozu) yararlanır.

Seramik tozu ile doldurulmuş polimerler, geliştirilmiş aşınma direncine sahiptir ve bu da onları takım uygulamaları için ideal malzemeler haline getirir. Örneğin SLA baskı, yüksek detaylı enjeksiyon kalıplarının üretimi için kullanılan seramik tozu dolgulu bir reçine sunar.

Karbon, alüminyum, grafit ve camın tamamı SLS tozuna eklenir ve ağırlık-ağırlık performansını, aşınma direncini ve statik direnci artırır. FFF, benzersiz bir parça görünümü sağlayan ahşap veya metal dolgulu PLA gibi birçok egzotik filamente sahiptir.

Malzeme Ekstrüzyonu 

Malzeme ekstrüzyonu, bir dizi katı termoplastik malzeme (filament) kullanarak, onu ısıtılmış bir ağızlıktan iterek ve bu sırada eriterek yazdırır. Yazıcı malzemeyi, filamanın katı bir parça oluşturmak üzere soğuduğu ve katılaştığı önceden belirlenmiş bir yol üzerinde bir yapı platformu üzerine bırakır.

Erimiş filaman üretimi

En yaygın malzeme ekstrüzyon teknolojisi Fused Filament Fabrication veya FFF’dir (daha yaygın olarak Fused Deposition Modeling veya FDM olarak anılır, Stratasys’in ticari markasıdır).

Yazıcıya bir filament makarası yüklenir ve ekstrüzyon kafasına beslenir. Yazıcı nozulu istenen sıcaklığa ulaştığında, bir motor filamanı ısıtılmış nozülün içinden geçirir ve onu eritir.

Yazıcı daha sonra ekstrüzyon kafasını hareket ettirerek erimiş malzemeyi soğuyacağı ve katılaşacağı kesin bir konuma yerleştirir. Bir katman tamamlandığında, oluşturma platformu aşağı doğru hareket eder ve süreç, parçayı katman katman oluşturmaya devam eder (temelde çok hassas bir sıcak tutkal tabancasına benzer).

Yazıcı parametreleri

Doğru bir baskı elde etmek için çoğu FFF makinesinde ayarlanabilen birçok parametre vardır. İnşa hızı, ekstrüzyon hızı ve meme sıcaklığı, ekstrüde edilen filamanın tutarlılığını kontrol eder ve operatör tarafından ayarlanır (bazı makineler, basılmakta olan malzemenin türüne göre otomatik ön ayarlar kullanır).

Temel düzeyde, meme çapı ve katman yüksekliği, bir FFF baskılı parçanın çözünürlüğünü tanımlar. Tüm parametreler bir parçanın boyutsal doğruluğunu tanımlarken, daha küçük bir meme çapı ve daha düşük katman yüksekliği, genellikle pürüzsüz bir yüzey ve daha yüksek düzeyde detayın gerekli olduğu parçalar için çözümler olarak görülür.

FFF kullanılarak yazdırılırken mevcut yapı hacmi göz önünde bulundurulmalıdır. Ortalama olarak, masaüstü yazıcılar genellikle 200 x 200 x 200 mm’lik bir yapı odası sunar. Daha büyük endüstriyel makineler, 1000 x 1000 x 1000 mm’ye kadar büyük yapı odaları sunabilir. Çok büyük parçalar için, bir tasarımı baskıdan sonra birleştirilebilecek bileşenlere bölmek genellikle en iyi çözümdür.

tercüman tercüman

Biyografinin Tamamını Gör